人類的航天史上,留下了不少的經(jīng)典的照片,無論是拍攝的地球的,還是其它星球的,都是非常的精彩,但是有這么一張照片,雖然很出名,但是卻也被稱為是一張很爛的照片,因?yàn)榕臄z技術(shù)讓人們吐槽。不過卻給航天學(xué)者帶來了很有價(jià)值大的信息,而且也可以用一個(gè)時(shí)代的烙印來形容,這到底是為什么呢?
一張啥都看不到的照片
1990年2月14日,正值西方情人節(jié)的這一天,美國航天局從國遠(yuǎn)在澳洲的測控中心,對(duì)遠(yuǎn)在深太空的旅行者號(hào)探測器發(fā)出了相關(guān)的指令,這個(gè)指令就是讓已經(jīng)執(zhí)行完太陽系探測任務(wù)的旅行者一號(hào)探測器給太陽系拍攝了一張照片,雖然照片的拍攝技術(shù)和清晰度讓人吐槽,但是科學(xué)家依然通過這張照片能看到地球的影子,也就是照片上的那個(gè)藍(lán)白色的光點(diǎn)。
隨著1957年一顆人造地球衛(wèi)星的上天,人類航天時(shí)代正式開啟,無論是人造衛(wèi)星還是載人飛船大的升空,無不昭示著人類航天科技的進(jìn)步,之后就掀起來探月的一股浪潮,以及人類有了空間站來長時(shí)間進(jìn)行宇宙的探測,宇宙深處的探測正在一步一步地深入!
隨著美國的登月成功,很多人就幻想著移民外星,從而開辟地球外的生存環(huán)境,超級(jí)大國就開始了相關(guān)的航天競賽,被人戲稱為建立太空殖民基地。由此可見,科技強(qiáng)國對(duì)航天科技的重視程度,誰都不愿意差人一步!不過,美國的航天科技一直都是世界的佼佼者,在這方面拖垮了某些國家,并且還制定了更深入的太空談猜測,特別是旅行者號(hào)探測器的升空,是以太陽系為基準(zhǔn)的探測!
1977年9月5日旅行者一號(hào)探測器發(fā)射,一直到2020年6月仍然正常運(yùn)作。它也是第一個(gè)提供了木星、土星以及其衛(wèi)星詳細(xì)照片的探測器。距今離地球最遠(yuǎn)的人造衛(wèi)星。截至2019年10月23日止,旅行者1號(hào)正處于離太陽211億公里的距離。而且旅行者一號(hào)成為太陽系中飛得最快的人造天體。
旅行者一號(hào)曾到訪過木星及土星,是提供了其衛(wèi)星高解像清晰照片的第一艘航天器。它的主要任務(wù)在1979年經(jīng)過木星系統(tǒng)、1980年經(jīng)過土星系統(tǒng)之后,結(jié)束于1980年11月20日。旅行者一號(hào)的目的地直接就是太陽系外側(cè),它經(jīng)過木星的引力彈弓加速后直接飛向了土星,利用土星的的引力彈弓直接轉(zhuǎn)向了銀河系中心的方向!
旅行者一號(hào)在太空遨游,發(fā)現(xiàn)了前所未有的東西,旅行者的升空探測并不是那么的簡單,也并不是一艘簡單的環(huán)繞探測器,雖然只是飛掠了木星和土星,僅僅就是這樣的匆匆一瞥,就刷新了科學(xué)家對(duì)于木星和土星以及衛(wèi)星系的認(rèn)識(shí)。其中最大的發(fā)現(xiàn)就是木星居然有“環(huán)”!而且還發(fā)現(xiàn)了木衛(wèi)一上居然有活火山在活動(dòng),此前的發(fā)現(xiàn)僅僅只有地球上是存在火山的,這個(gè)發(fā)現(xiàn)更是讓科學(xué)家驚喜!
不僅如此,還發(fā)現(xiàn)了土星上大的中高緯度地區(qū)頻繁出現(xiàn)極光,不過這一點(diǎn)一直是科學(xué)家心里的一個(gè)迷局,因?yàn)橥列巧系臉O光是如何形成的,他們到現(xiàn)在還沒有得出結(jié)論!1979年,先驅(qū)者11號(hào)發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六上有大氣層,這個(gè)是旅行者近距離地觀測并未得到的結(jié)果,因此,科學(xué)家對(duì)這個(gè)星球開始產(chǎn)生了濃厚的興趣!
旅行者最開始的目標(biāo)是太陽系的探測,但是其最終的目標(biāo)則是以最快的速度飛出太陽系,轉(zhuǎn)向銀河系的深處探測,而這一任務(wù)就是為了看看咱們的太陽系到底有多大!
太陽系是一個(gè)受太陽引力約束在一起的天體系統(tǒng),包括太陽、行星及其衛(wèi)星、矮行星、小行星、彗星和行星際物質(zhì)。若以海王星軌道作為太陽系邊界,則太陽系直徑為60個(gè)天文單位,即約90億千米。若以日球?qū)訛榻?,則太陽距太陽系邊界可達(dá)100個(gè)天文單位(最薄處)。若以奧爾特云為界,則太陽系直徑可能有20萬天文單位,因此太陽系的大小則還是不明朗的,因?yàn)樘栂悼赡艽嬖谌齻€(gè)大小范圍,而這個(gè)范圍是旅行者搞不清楚的,需要太空望遠(yuǎn)鏡配合測算!
還有一個(gè)是日球?qū)拥暮穸?,這是太陽日冕層加速機(jī)制逃逸的高能太陽物質(zhì),也就是氫原子核和氦原子核,太陽加速了這些粒子,每秒最快可以超過700千米,平均也有300千米以上,但這些都是有質(zhì)量的粒子,它們的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到太陽的引力影響,還會(huì)受到太陽系外部的星際高能粒子影響。
太陽系內(nèi)大部分的質(zhì)量都集中于太陽,余下的天體中,質(zhì)量最大的是木星。八大行星逆時(shí)針圍繞太陽公轉(zhuǎn)。此外還有較小的天體位于木星與火星之間的小行星帶。柯伊伯帶和奧爾特云也存在大量的小天體。還有很多衛(wèi)星繞轉(zhuǎn)在行星或者小天體周圍。小行星帶外側(cè)的每顆行星都有行星環(huán)。
在太陽系的八大行星范圍內(nèi),太陽風(fēng)是非常強(qiáng)勁的,但它到底能吹多遠(yuǎn),達(dá)到多大的范圍,卻是科學(xué)家最為好奇的問題,所以旅行者最偉大的初衷任務(wù)就是太陽系到底有多大!當(dāng)然還有廣義太陽系范圍,旅行者是不可能知道的,因?yàn)檫@是誕生太陽系的奧爾特云,范圍超過一光年,這不是旅行者蝸牛所能爬到的,或者說不是人類幾代人就能等到的結(jié)果,那必須要等到未來打破常規(guī)機(jī)制的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn),否則人類可能永遠(yuǎn)都到不了那里!
太陽系到底有多大呢?這個(gè)問題一直被研究著!太陽系位于距銀河系中心大約2.4~2.7萬光年的位置(銀河系的恒星數(shù)量約在1000億到4000億之間,太陽只是其中之一 )。太陽以220千米/秒的速度繞銀心運(yùn)動(dòng),大約2.5億年繞行一周,地球氣候及整體自然界也因此發(fā)生2.5億年的周期性變化。太陽運(yùn)行的方向基本上是朝向織女,靠近武仙座的方向。1990年2月14日時(shí),旅行者距離地球的距離為6054587000,不用數(shù)了,就是60.5億千米(40.472229天文單位),準(zhǔn)確地說此時(shí)還沒有出冥王星的遠(yuǎn)日點(diǎn)軌道距離(73.78億千米),但從這里回望,可以說是上帝角度下的太陽系了!
1990年2月14日,拍攝全家福時(shí)旅行者的位置
旅行者1號(hào)原先的主要目標(biāo),是探測木星與土星及其衛(wèi)星與土星環(huán)。任務(wù)現(xiàn)已變?yōu)樘綔y太陽風(fēng)頂,以及對(duì)太陽風(fēng)進(jìn)行粒子測量。兩艘旅行者號(hào)探測器,都是以三塊放射性同位素溫差發(fā)電機(jī)作為動(dòng)力來源。這些發(fā)電機(jī)已經(jīng)大大超出了起先的設(shè)計(jì)壽命,一般認(rèn)為它們在大約2020年之前,它們?nèi)匀豢商峁┳銐虻碾娏α钐沾軌蚶^續(xù)與地球聯(lián)系。
2020年時(shí)美國宇航局發(fā)布了旅行者原版照片的新版本:蒼白藍(lán)點(diǎn)
但是在1990年2月14日,旅行者一號(hào)干了一件很特殊的事情,那就是為太陽系拍攝全家福。當(dāng)然,這并不是一件容易做到的事情!主要取決于旅行者一號(hào)的設(shè)備精度和拍攝范圍!因此,最好打的角度看太陽還是有些亮!
NASA的全球測控天線,只有堪培拉有發(fā)射測控旅行者功能,其他位置只能接收
因此,旅行者花了數(shù)月時(shí)間才將這些照片用一個(gè)比特一個(gè)比特的方式,用超大口徑的3.7米高增益天線對(duì)準(zhǔn)地球方向,然后再通過地球上分布在澳洲堪培拉以及西班牙馬德里和美國本土加利福尼亞的深空測控中心,通過下載的方式一點(diǎn)點(diǎn)地講照片下載下來,匯總后發(fā)現(xiàn),這次拍攝的照片總共有60多張,加起來的總長度超過了6米。
因此大家看到的這張大的照片其實(shí)是拼接起來的,因?yàn)槁眯姓咛?hào)攜帶的相機(jī)是沒有辦法拍下太陽系的全家福的,因此只有一張一張拍攝后然后再拼接起來!不過這樣的拍攝卻較大程度地還原了原來天體的位置!
因此,我們從照片上看到的地球就是一個(gè)小亮點(diǎn),幾乎沒有太大的存在的價(jià)值。然而,太陽系在銀河系中也是這樣,幾乎就像是一丁點(diǎn)的灰塵,輕輕一抹就不存在了!太陽不過僅僅是肉眼勉強(qiáng)可供分辨的0.2毫米不到一個(gè)亮點(diǎn),最近的恒星在4.2千米外,而銀心則距離2.6萬千米,最近的另一個(gè)星系仙女星系則在254萬千米外,本星系群則巨大到1000萬千米,而整個(gè)可觀測宇宙則高達(dá)930億千米。
是太陽系所在的棒旋星系(漩渦星系的一種),呈橢圓盤形,具有巨大的盤面結(jié)構(gòu),最新研究表明銀河系擁有四條清晰明確且相當(dāng)對(duì)稱的旋臂,旋臂相距4500光年。銀河系的恒星數(shù)量約在1000億到4000億之間。然而,在這個(gè)宇宙中,像銀河系那樣的星系超過2萬億個(gè),所以人類第一次認(rèn)識(shí)到,我們所有的一切,無論是在地球上發(fā)生無比恢弘的事件,對(duì)宇宙來說,那不過就是一粒灰塵上的病毒發(fā)生的故事。
拍攝完后,旅行者一號(hào)就完成了歷史使命,最終會(huì)飛向哪里呢?科學(xué)家預(yù)計(jì),直到2020年為止,旅行者一號(hào)仍有足夠的能源支持星際飛行,并且可以和地球保持聯(lián)絡(luò),但在2025年之后,旅行者一號(hào)就會(huì)徹底和地球失去聯(lián)系,并成為漂浮在宇宙中的一艘“流浪探測器”。
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